i
ANALISA DAN PENGUJIAN KUAT TEKAN BETON
MUTU TINGGI BENTUK HOLLOW
DENGAN VARIASI KETEBALAN
SKRIPSI
Oleh
SILVIA TRIARIANTIKA ROMADHONA NIM 111910301052
PROGRAM STUDI STRATA 1 TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JEMBER
ii
ANALISA DAN PENGUJIAN KUAT TEKAN BETON
MUTU TINGGI BENTUK HOLLOW
DENGAN VARIASI KETEBALAN
SKRIPSI
diajukan guna melengkapi tugas akhir dan memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Studi Strata 1 Teknik
dan mencapai gelar Sarjana Teknik
Oleh
SILVIA TRIARIANTIKA ROMADHONA NIM 101910301052
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JEMBER
iii
PERSEMBAHAN
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas kasih setia-Nya yang telah melimpahkan segala rahmat yang tak ternilai, sehingga bisa terlaksana penyelesain penelitian yang saya lakukan ini.
Akhirnya, kupersembahkantugasakhiriniuntuk :
1. Kedua Orangtuaku Ibu Asma’ijah dan Bapak Gagariyanto yang telah membesarkan, mendidik, mendoakan tiada henti, memberi motivasi semangat, menitikkan air mata dan memberi kasih sayang yang tak pernah habis serta pengorbanannya selama ini,
2. Mbak Feny Dwi Ratna P, mas Ferry Setia Budi dan mbak Fitriatul Hilal yang senantiasa memberi semangat dan doa serta menjadi tauladan yang baik, 3. Terimakasih Bapak Ketut Aswatama dan Ibu Wiwik Yunarni selaku dosen
pembimbing yang telah membimbing saya menyelesaikan tugas akhir ini, 4. Terimakasih Bapak Erno Widayanto dan Ibu Nunung Nuring selaku dosen
penguji yang sudah memberikan saran untuk memperbaiki tugas akhir ini, 5. Terimakasih Ibu Sri Wahyuni selaku dosen pembimbing akademik yang
selalu membimbing dan memberi motivasi dari awal semester 1,
6. Terimakasih juga buat grup “RUMPIK SEKAWAN” yang selalu mendukung dan semoga tetep kompak.
7. Teman-teman Teknik Sipil Universitas Jember angkatan 2011 yang tidak mungkin untuk disebutsatu per satu. Terimakasih atas persahabatan yang takakan pernah terlupakan, dukungan sertas emangat yang tak henti kepada penulis.
iv
MOTTO
Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. (terjemahan Surat Al-Insyirah ayat 6)*)
Sesungguhnya Allah tidak mengubah nasib suatu kaum kecuali kaum itu sendiri yang mengubah apa-apa yang pada diri mereka.
(terjemahan QS. Ar Ra’du ayat 11)**)
v
PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan dibawah ini:
Nama : Silvia Triariantika Romadhona NIM : 111910301052
menyatakan dengan sesungguhnya bahwa karya ilimiah yang berjudul ”Analisa Dan Pengujian Kuat Tekan Beton Mutu Tinggi Bentuk Hollow Dengan Variasi Ketebalan” adalah benar-benar hasil karya sendiri, kecuali kutipan yang sudah saya sebutkan sumbernya, belum pernah diajukan pada institusi mana pun, dan bukan karya jiplakan. Saya bertanggung jawab penuh atas keabsahan dan kebenaran isinya sesuai dengan sikap ilmiah yang harus dijunjung tinggi.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya, tanpa adanya tekanan dan paksaan dari pihak manapun serta bersedia mendapat sanksi akademik jika ternyata di kemudian hari pernyataan ini tidak benar.
Jember, Juni 2015 Yang menyatakan
vi
SKRIPSI
ANALISA DAN PENGUJIAN KUAT TEKAN BETON
MUTU TINGGI BENTUK HOLLOW
DENGAN VARIASI KETEBALAN
Oleh
Silvia Triariantika Romadhona NIM 111910301052
Pembimbing
vii
PENGESAHAN
Skripsi berjudul “Analisa Dan Pengujian Kuat Tekan Beton Mutu Tinggi Bentuk
Hollow Dengan Variasi Ketebalan : Silvia Triariantika Romadhona, 111910301052” telah diuji dan disahkan pada :
Hari : Rabu Tanggal : 3 Juni 2015
Tempat : Fakultas Teknik Universitas Jember
Tim Penguji Pembimbing I,
Ketut Aswatama, S.T.,M.T. NIP. 19700713 200012 1 001
Pembimbing II,
Wiwik Yunarni W, S.T., M.T. NIP 19700613 199802 2 001
Penguji I
Erno Widayanto, S.T.,M.T. NIP 19700419 199803 1 002
Penguji II,
Nunung Nuring H, S.T.,M.T NIP 19760217 200112 2 002
Mengesahkan Dekan Fakultas Teknik Universitas Jember,
viii
RINGKASAN
Analisa Dan Pengujian Kuat Tekan Beton Mutu Tinggi Bentuk Hollow Dengan Variasi Ketebalan; Silvia Triariantika Romadhona, 111910301052; 2015: 87 halaman; Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Jember.
Beton hollow merupakan beton cetak berlubang. Beton hollow pada umumnya digunakan untuk saluran air. Beton hollow biasanya dalam bentuk beton pracetak, hal tersebut dikarenakan untuk mempermudah dalam pengerjaan di lapangan.. Selain itu beton hollow yang digunakan pada umumnya memiliki ketebalan yang bervariasi. Variasi ketebalan tersebut tentu mempengaruhi kekuatan beton dan beban yang mampu ditahan. Oleh karena itu, perlu dilakukan analisa dan perencanaan yang sesuai dengan kegunaan beton hollow.
Pada penelitian ini akan menganalisa kuat tekan beton hollow dengan variasi ketebalan. Analisa kuat tekan bertujuan untuk mengetahui kuat tekan beton hollow pada tiap ketebalan. Selain itu, melakukan analisa sesuai dengan fungsi beton hollow sebagai saluran air yang diletakkan di dalam tanah. Analisa yang akan dilakukan yaitu dengan memberi beban saat penggunaan untuk mengetahui batas aman kedalaman tanah untuk beton hollow yang direncanakan. Jenis beton yang akan digunakan yaitu beton mutu tinggi dengan campuran serat hasil penelitian dari Krisnamurti, dkk (2014). Penggunaan beton mutu tinggi campuran serat bendrat tersebut selain untuk memperoleh kualitas beton yang baik, juga ditujukan untuk mengaplikasikan atau mengembangkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya.
ix
hollow. Hal tersebut dimaksudkan agar beban yang diberikan dapat tersebar merata sesuai dengan kegunaan.
Analisa teoritis untuk menentukan kedalaman tanah yang aman pada saat beton hollow diletakkan di dalam tanah yaitu dengan menganalisa beban roda kendaraan dan beban tanah. Analisa distribusi tegangan di dalam tanah akibat beban roda kendaraan dan beban tanah ditinjau menurut teori Boussineqs. Pada analisa ini digunakan beban roda kendaraan jenis sumbu dan tipe 1,1 HP yaitu mobil dengan beban muatan 20 ton dan distribusi beban pada masing-masing roda yaitu 50 %.
Berdasarkan hasil kuat tekan didapat bahwa semakin tinggi ketebalan hollow, semakin tinggi nilai kuat tekan yang diperoleh. Setiap ketebalan hollow silinder naik 0,5 cm, nilai kuat tekan naik sebesar 17,17%. Sedangkan untuk hollow kotak nilai kuat tekan naik sebesar 38,52% setiap ketebalan bertambah 0,5 cm. Berdasarkan hasil analisa didapat bahwa kedalaman tanah yang aman untuk penempatan hollow kotak ketebalan 2 cm; 2,5 cm dan 3 cm yaitu 0,8 m; 0,6 m dan 0,5 m. Sedangkan untuk hollow silinder ketebalan 2 cm; 2,5 cm; dan 3 cm aman diletakkan pada kedalaman tanah 1,2 m; 1 m; dan 0,9 m. Semakin tipis ketebalan hollow, semakin dalam penempatan hollow di dalam tanah. Hal ini dikarenakan semakin tipis ketebalan semakin kecil kapasitas beban yang mampu ditahan, sehingga penempatan di dalam tanah akan lebih dalam.
x
SUMMARY
Analysis and Compressive Strenght Test Of High Quality Hollow Concrete With Thinkness Variation; Silvia Triariantika Romadhona, 111910301052; 2015; 87 Pages; Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Jember.
Hollow concrete is a cast concrete with a hole. Hollow concrete is generally used to drain water. The form of hollow concrete is usually in precast concrete, it is because it keeps work on the field. In addition, hollow concrete used in general has a thickness that varies. The thickness variations may affect the strenght of concrete and load capable detained. Therefore, it is necessary to analyze and planning in accordance with hollow concrete usefulness.
This research will analyze the compressive strength of hollow concrete with thickness variation. Compressive strength analysis aims to determine the compressive strength of hollow concrete at each thickness. In addition, the analysis in accordance with hollow concrete function as drains were placed in the ground. Analysis will be done is to provide the load current to determine the safe limits of use of land to a depth of concrete hollow planned. The type of concrete to be used is high quality concrete with fiber mix of research results Krisnamurti, et al (2014). The use of high quality concrete mix bendrat fiber in addition to obtaining good quality concrete, is also intended to apply or develop research that has been done before.
The test object to be used in hollow boxes and hollow cylinder. The thickness of the test object is 2 cm, 2.5 cm, and 3 cm with a length of 20 cm. Hollow concrete testing method is provide a load using a pressure test in the laboratory. Tests using a hollow cylindrical timber at the top of the hollow. It is intended that a given load can be distributed enely according to usability.
xi
groud load. Analysis of stress distribution on the soil due to the vehicle wheel load and soil load reviewed according to the theory of Boussineqs. On this analysis used vehicle wheel load types axis 1,1 HP is a car with a payload of 20 tons and distribution of the load on each wheel is 50%.
xii
PRAKATA
Puji Syukur Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan
kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Analisa Dan
Pengujian Beton Mutu Tinggi Bentuk Hollow Dengan Variasi Ketebalan”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program studi strata satu (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Jember.
Selama penyusunan skripsi ini penulis mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :
Ir. Widyono Hadi, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Jember, Dr. Ir. Entin Hidayah, M.UM selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil, FakultasTeknik, Universitas Jember,
Ketut Aswatama, S.T.,M.T. selaku Dosen Pembimbing Utama, Wiwik Yunarni, S.T, M.T. selaku Dosen Pembimbing Anggota, Erno Widayanto, S.T.,M.T. selaku Dosen Penguji Utama,
Nunung Nuring Harijati, S.T.,M.T. selaku Dosen Penguji Anggota, Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Segala kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun pembaca sekalian.
Jember, Juni 2015
xiv
2.8 Distribusi Pembebanan Pada Masing-Masing Roda Kendaraan 17 BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN
3.5 Perencanaan Komposisi Bahan Campuran Beton ... 22
xv
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengujian Material ... 31
4.1.1Pengujian Semen ... 31
4.1.2Pengujian Agregat Kasar (Kerikil) ... 32
4.1.3Pengujian Agregat Halus Pasir ……… ... 34
4.2 Perencanaan Komposisi Bahan Campuran………. 35
4.3 Pengujian Kuat Tekan ... 36
4.3.1 Metode Pengujian Kuat Tekan ... 36
4.3.2 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Hollow ... 37
xiv
DAFTAR TABEL
Halaman
2.1 Klasifikasi High Strength Concrete, High Performance Concrete ... 6
2.2 Distribusi Pembebaban Pada Masing-Masing Roda Kendaraan ... 17
3.1 Time Schedule Penelitian ... 19
4.7 Hasil Perhitungan Kuat Tekan Beton Hollow Kotak ... 37
4.8 Hasil Perhitungan Kuat Tekan Beton Hollow Silinder ... 39
4.9 Hasil Kuat Tekan Silinder 15 x 30 Sebagai Kontrol Kuat Tekan ... 41
4.10 Pengujian Kuat Tarik Belah ... 42
4.11 Beban Maksimum Hasil Pengujian ... 44
4.12 Hasil Perhitungan Distribusi Tegangan Hollow Kotak Di dalam Tanah Akibat Beban Roda Kendaraan dan Beban Tanah ... 46
4.13 Rekapitulasi Beban Pada Titik Distribusi Tegangan Hollow Kotak .... 47
4.14 Hasil Perhitungan Distribusi Tegangan Hollow Silinder Di dalam Tanah Akibat Beban Roda Kendaraan dan Beban Tanah ... 48
xv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
2.1 Tambahan Tegangan Vertikal Akibat Beban Titik ... 15
2.2 Faktor Pengaruh (I) akibat beban titik, didasarkan teori Boussinesq . 16 3.1 Perencanaan Bentuk Benda Uji ... 23
3.2 Perencanaan Bekisting Hollow Kotak ... 24
3.3 Perencanaan Bekisting Hollow Silinder ... 24
4.1 Pengujian Hollow Silinder ... 36
4.2 Pengujian Hollow Kotak ... 36
4.3 Hubungan Variasi Ketebalan Hollow Kotak Terhadap Kuat Tekan .. 38
4.3 Hubungan Variasi Ketebalan Hollow Silinder Terhadap Kuat Tekan 40 4.5 Sketsa Pola Retak Hollow Kotak………... 43
4.6 Pola Retak Hollow Kotak ... 43
4.7 Sketsa Pola Retak Hollow Silinder………... 43
4.8 Pola Retak Hollow Silinder ... 43
4.9 Titik Tinjauan Distribusi Tegangan Hollow Kotak Akibat Beban Roda Kendaraan dan Beban Tanah ... 45
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
A Pengujian Semen ... 54
B Pengujian Agregat Kasar (Kerikil) ... 55
C Pengujian Agregat Halus (Pasir) ………... 58
D Komposisi Bahan...………... ... 61
E Analisa Perhitungan Uji Tekan ... 63
F Analisa Teoritis Distribusi Tegangan Di Dalam Tanah ... 66
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Beton hollow merupakan beton cetak berlubang. Beton bentuk hollow juga banyak digunakan dalam dunia konstruksi. Beton hollow pada umumnya digunakan untuk saluran air. Beton hollow biasanya dalam bentuk beton pracetak, hal tersebut dikarenakan untuk mempermudah dalam pengerjaan di lapangan. Beton hollow yang direncanakan harus mampu menahan beban pada saat digunakan. Selain itu beton hollow yang digunakan pada umumnya memiliki ketebalan yang bervariasi. Variasi ketebalan tersebut tentu mempengaruhi kekuatan beton. Oleh karena itu, perlu dilakukan analisa dan perencanaan yang sesuai dengan kegunaan beton hollow.
Ada beberapa penelitian tentang karakteristik beton bentuk hollow. Penelitian Taylor, dkk (1990) mengenai desain dan perilaku ketebalan beton hollow untuk jembatan. Pada penelitian tersebut digunakan beberapa metode untuk menganalisa perilaku dan kapasitas beton hollow. Penelitian mengenai beton bentuk hollow juga dilakukan oleh Chandrakant dan Malgonda (2014) dengan menganalisa perilaku kapasitas momen menggunakan metode finite element. Pada penelitian tersebut dijelaskan mengenai momen lentur yang terjadi akibat pembebanan pada beton hollow menggunakan metode finite element.
Krisnamurti, dkk (2014). Penggunaan beton mutu tinggi campuran serat bendrat tersebut selain untuk memperoleh kualitas beton yang baik, juga ditujukan untuk mengaplikasikan atau mengembangkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya.
1.2 Rumusan masalah
Dari latar belakang tersebut didapat rumusan masalah sebagai berikut
1. Berapa perbandingan kuat tekan beton hollow dengan variasi ketebalan? 2. Berapa kedalaman tanah yang aman untuk penempatan beton hollow pada
masing-masing ketebalan?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan penelitian ini yaitu
1. Mengetahui dan menganalisa perbandingan kuat tekan beton hollow dengan variasi ketebalan.
2. Mengetahui dan menganalisa kedalaman tanah yang aman untuk penempatan beton hollow.
1.4 Manfaat
1.5 Batasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian ini adalah :
a. Bentuk benda uji beton pracetak yaitu hollow silinder dan hollow kotak dengan ukuran dijelaskan pada metodologi penelitian.
b. Pengujian dilakukan pada umur 28 hari. c. Tidak menguji elastisitas beton.
d. Tidak melakukan perencanaan saluran air.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penelitian Terdahulu
1. Penelitian yang dilakukan oleh Taylor, A.W, dkk tentang Design and Behavior of Thin Walls In Hollow Concrete Bridge Piers and Pylons.
Pada penelitiannya, dijelaskan tentang desain dan perilaku ketebalan dinding beton hollow untuk jembatan. Pada penelitian tersebut menggunakan beberapa bentuk hollow yang biasa digunakan untuk jembatan dan juga menggunakan beberapa metode analisa perilaku kapasitas beton hollow yang digunakan. Dalam penelitian tersebut digunakan beton hollow atau beton cetak berlubang selain untuk mengurangi berat beton, secara struktural menawarkan keuntungan lentur tinggi dan kekakuan torsional. Selain itu pada penelitian tersebut dilakukan untuk menyelidiki eksperimen dan analitis perilaku beton hollow berdinding tipis untuk mendapatkan metode prediksi yang tepat.
Variabel utama dalam penelitian tersebut yaitu eksperimental kelangsingan dinding beton hollow, monolitik konstruksi dan segmen, dan kekuatan beton. Pada penelitian tersebut digunakan program komputer PLCRST dan HOLMP untuk memprediksi kapasitas bagian keseluruhan beton hollow berdinding tipis.
2. Penelitian yang dilakukan oleh Krisnamurti dkk pada Tahun 2013-2014:” Analisis
Terhadap Berat Total Bahan Penyusun Beton”.
Berdasarkan penelitian oleh Krisnamurti dkk pada tahun 2013-2014, tentang analisis terhadap berat total bahan penyusun beton diperoleh hubungan dengan kuat tekan beton sebagai berikut:
c. Kadar silica powder optimum sebesar 3,4% dari berat total benda uji. d. Kadar pasir optimum sebesar 22% dari berat total benda uji.
e. Kadar kerikil optimum sebesar 11% dari berat benda uji. f. Kadar air optimum sebesar 11,5% dari berat total benda uji.
g. Kadar superplasticizer optimum sebesar 0,6% dari berat total benda uji. h. Kadar bendrat optimum sebesar 15% dari berat total benda uji.
2.2 Beton
Beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidraulik yang lain, agregat halus, agregat kasar dan air, dengan atau tanpa tambahan yang membentuk masa padat (SNI 03-2847-2002).
Menurut Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBBI 1971), beton adalah bahan yang diperoleh dengan mencampurkan agregat halus, agregat kasar, semen Portland, dan air (aditif).
Menurut Tjokrodimulyo, 2004 dalam (Murwani Widi Nugraheni,2011), beton adalah campuran yang terdiri dari agregat kasar dan agregat halus yang dicampur dengan air dan semen sebagai pengikat dan pengisi antara agregat kasar dan agregat halus serta kadang-kadang ditambahkan aditif.
2.2.1 Beton Mutu Tinggi
Menurut American Concrete Institude (ACI) Committee, Beton mutu tinggi adalah beton yang memenuhi kombinasi kinerja khusus dan sesuai dengan yang diinginkan yang tidak ditemui secara rutin pada beton konvensional.
Tabel 2.1 Klasifikasi High Strength Concrete, High Performance Concrete
Parameter High Strength Very High
Strength
Ultra High Strength
Kuat Tekan (Strength) psi (Mpa)
6000-14500 14500-21750 >21750 (150)
(42-100) (100-150)
silica fumeb silica fumeb
Koefisien
Beton serat adalah bahan komposit berupa campuran konvensional dengan bahan serat yang terdistribusi acak. Penambahan serat ke dalam beton akan meningkatkan kuat tekan beton yang sangan rendah (Widi Hugraheni, 2011)
Menurut As’ad (2008), Beton serat memberi banyak keuntungan antara lain
a. Serat terdistribusi secara acak di dalam volume beton pada jarak yang relatif dekat satu sama lain. Hal ini akan memberi tahanan berimbang ke segala arah dan memberi keuntungan material struktur yang dipersiapkan untuk menahan beban gemoa dan angin.
b. Pebaikan perilaku deformasi seperti ketahanan terhadap impak, daktilitas yang lebih besar, kuat lentur, dan kapasitas torsi yang lebih baik.
c. Meningkatkan ketahanan beton terhadap formasi dan pembentukan retak. d. Peningkatan ketahanan pengelupasan (spalling) dan retak pada selimut beton
2.3 Material yang digunakan
2.3.1 Semen
Semen adalah suatu jenis bahan yang memiliki sifat adhetif (adhetive) dan kohesif (kohesive) yang memungkinkan melekatnya fragmen-fragmen mineral menjadi suatu masa yang padat. Semen yang dimaksud untuk konstruksi beton bertulang adalah bahan yang jadi dan mengeras dengan adanya air atau disebut juga semen hidraulis (hidraulic sement).
Pemilihan semen Portland untuk beton mutu tinggi sangat penting, apabila kekuatan awal tinggi menjadi tujuan. Dengan tipe semen yang diberikan, perbedaan merek akan memberikan karakteristik perkembangan kekuatan yang berbeda. Karena variasi komposisi dan kehalusan. Semen Portland standar baru memenuhi persyaratan dan fisik sebagaimana dalam SNI 03-2847-2002.
Walaupun semen hanya kira-kira mengisi 10% saja dari volume beton, namun karena merupakan bahan yang aktif maka perlu dipelajari maupun dikontrol secara ilmiah sesuai dengan tujuan pemakaiannya, semen portland di Indonesia dibagi menjadi 5 tipe yaitu (Paul Nugraha & Antoni, 2007) :
a. Tipe I adalah semen Portland umtuk tujuan umum. Jenis ini paling banyak diproduksi karena digunakan untuk hampir semua jenis konstruksi.
b. Tipe II adalah semen Portland modifikasi, adalah tipe yang sifatnya setengah tipe IV dan setengah tipe V (moderat). Belakangan lebih banyak diproduksi sebagai pengganti tipe IV.
c. Tipe III adalah semen Portland dengan kekuatan awal tinggi. Kekuatan 28 hari umumya dapat dicapai dalam 1 minggu. Semen jenis ini umum dipakai ketika acuan harus dibongkar secepat mungkin atau ketika struktur harus dapat cepat dipakai.
e. Tipe V adalah semen Portland tahan sulfat, yang biasa dipakai untuk menghadapi aksi sulfat yang ganas. Umumnya dipakai di daerah di mana tanah atau airnya memiliki kandungan sulfat yang tinggi.
2.3.2 Air
Air diperlukan pada pembuatan beton untuk memicu proses kimiawi semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pengerjaan beton. Air yang dapat diminum umumnya dapat digunakan sebagai campuran beton. Air yang mengubah senyawa-senyawa berbahaya, yang tercemar garam, minyak, gula atau bahan kimia lainnya bila dipakai dalam campuran beton akan menurunkan kualitas beton, bahkan dapay mengubah sifat-sifat beton yang dihasilkan. Air yang digunakan dapat berupa air tawar (dari sungai, danau, telaga, kolam, situ, dan lainnya), air laut maupun air limbah, asalkan memenuhi syarat mutu yang telah ditetapkan (Mulyono, 2003).
Air yang digunakan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari bahan-bahan merusak yang mengandung oli, asam, alkali, garam, bahan-bahan organik, atau bahan-bahan lainnya yang merugikan terhadap beton atau tulangan. Air pencampur yang digunakan pada beton pratekan atau pada beton yang di dalamnya tertanam logam aluminium, termasuk air bebas yang terkandung dalam agregat, tidak boleh mengandung ion klorida dalam jumlah yang membahayakan.
Menurut PBI 1971 air yang baik digunakan sebagai campuran bahan bangunan adalah sebagai berikut :
a. Air untuk pembuatan dan perawatan beton tidak boleh mengandung minyak asam alkali, garam-garam, bahan-bahan organik atau bahan lain yang dapat merusak daripada beton.
c. Jumlah air yang digunakan adukan beton dapat ditentukan dengan ukuran berat dan harus dilakukan setepat-tepatnya.
2.3.3 Agregat Halus
Agregat halus dalam beton adalah pasir alam sebagai salah satu agregat yang lolos dari ayakan No.4 (lebih kecil 3/16 inci) dimana besar butirannya berkisar antara 0.15 mm sampai 5 mm. Pasir dibedakan menjadi 3 yaitu :
a. Pasir galian yang diperoleh dari permukaan tanah b. Pasir sungai yang diambil dari sungai
c. Pasir laut yang diperoleh dari pantai
Agregat halus yang digunakan untuk campuran beton harus memenuhi persyaratan SK SNI S-04-1989-F (hal 28) sebagai berikut :
a. Agregat halus terdidi dari butir-butir tajam yang keras. Butir agregat halus harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca seperti terik matahari.
b. Kandungan lumpur tidak boleh lebih dari 5% (ditentukan terhadap berat kering). Yang artikan dengan lumpur adalah bagian-bagian yang dapat melalui ayakan 0.075 mm. Jika lebih dari 5%, maka agregat harus dicuci.
c. Tidak boleh mengandung bahan-bahan organis terlalu banyak, yang harus dibuktikan dengan percobaan warna dari Abrams Harder (dengan lauran NaOH). Agregat halus yang tidak memenuhi percobaan warna ini dapat juga dipakai, asal kekuatan tekan agregat tersebut pada umur 7 dari 28 hari tidak kurang dari 95% dari kekuatan adukan agregat yang sama tetapi dicuci dalam larutan NaOh yang kemudian dicuci hingga bersih dengan air pada umur yang sama.
1. Sisa di atas ayakan 4.75 mm harus minimum 2% berat. 2. Sisa di atas ayakan 1.18 mm harus minimum 10% berat. 3. Sisa di atas ayakan 0.25 mm harus berkisar 80% - 95% berat. 4. Untuk pasir modulus kehalusan butir antara 1.50 – 3.80
5. Pasir laut tidak boleh dipakai sebagai agregat halus untuk semua mutu beton kecuali dengan petunjuk dari lembaga pemeriksa bahan yang diakui.
Ukuran agregat mempunyai pengaruh yang penting terhadap jumlah semen dan air yang diperlukan untuk membuat satu-satuan beton. Ukuran agregat juga sangat mempengaruhi bleeding, penyelesaian akhir, susut dan sifat dapat tembus (permeability).
2.3.4 Agregat Kasar
Agregat kasar adalah agregat dengan butiran yang tertinggal di atas ayakan dengan lubang diamaeter 4,8 mm, tetapi lolos ayakan 4,0 mm. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa kekasaran permukaan jenis tertentu dari agregat kasar, menambah kekuatan tarik maupun kekuatan lentur beton. Hal ini disebabkan karena adanya tambahan gesekan antara pasta semen dan permukaan butir-butir agregat. Agregat yang mempunyai permukaan kasar akan lebih rekat terhadap permukaan semen, daripada agregat yang mempunyai permukaan halus. Agregat ini permukaannya berubah dan tidak homogen. Perubahan susunan butir agregat sangat berpengaruh terhadap sifat beton yang dibuat dari agregat itu.
2.3.5 Bendrat
ACI Comitte 544 mendefinisikan bahwa semua material yang terbuat dari baja
atau besi yang berbentuk fisik pipih/pipih atau panjang dapat dimanfaatkan sebagai serat pada beton. Kawat bendrat merupakan salah satu bahan yang digunakan sebagai serat campuran beton. Kawat bendrat umunya digunakan sebagai pengikat rangkaian tulangan-tulangan antara satu tulangan dengan yang lainnya baik untuk tulangan kolom, balok, slab, shearwall, ataupun rangkaian tulangan lainnya sehingga membentuk suatu rangkaian elemen struktur yang siap cor.
Pengaruh bendrat terhadap beton sebagai bahan campuran telah banyak dilakukan oleh para peneliti. Pada penelitian Ramlan Tambunan dan Bambang Sugeng Priyono (2012) menunjukkan bahwa dengan penambahan fiber bendrat 7,5% akan meningkatkan kuat tarik beton 7% dan kuat lentur beton 6,9% dibanding tanpa bendrat.
2.3.6 Superplasticizer
Superplasticizer merupakan admixture (bahan tambah) untuk beton, yaitu zat
kimia yang ditambahkan pada beton segar. Superplasticizer mempunyai bermacam fungsi dan kegunaan, tergantung dari kondisi beton. Namun yang paling sering dijumpai adalah HRWR (High Range Water Reducer) atau bahan tambah yang berguna untuk mereduksi penggunaan air beton dalam jumlah tertentu.
2.3.7 Silica fume
Silica fume merupakan zat additif yang biasanya digunakan pada beton dengan
kualitas tinggi. Material silica fume sangat halus yang sebagian besar terdiri atas silicon dan berukuran sekitar 150 nm. Kegunaan silica fume antara lain sebagai berikut:
c. Meningkatkan resistensi sulfat beton d. Meningkatkan durabilitas beton e. Meningkatkan kekuatan beton
2.3.8 Silica Powder
Silica powder sebenarnya hampir sama dengan silica fume, hanya saja
ukurannya lebih besar yakni 5 sampai 10 μm. Kegunaan silica powder sama dengan silica fume.
2.4 Kuat Tekan Beton
Kekuatan tekan beton ditentukan oleh pengaturan dari perbandingan semen, agregat kasar, agregat halus, dan air. Perbandingan air terhadap semen merupakan faktor utama dalam penentuan kekuatan beton. Semakin rendah perbandingan air semen, semakin tinggi kekuatan tekan. Suatu jumlah tertentu air diperlukan untuk memberikan aksi kimiawi di dalam proses pengerasan beton, kelebihan air meningkatkan kemampuan pengerjaan akan tetapi mempengaruhi kekuatan. Suatu ukuran dari pengerjaan beton ini diperoleh dengan percobaan slump.
Kuat tekan beton ringan dinyatakan dengan berapa besar kemampuan beton menerima beban maksimum sampai beton tersebut retak atau pecah. Dimana kuat tekan dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Kuat Tekan =
� ……...(2.1) Keterangan : P = Beban maksimum (kg)
2.4.1 Kuat Tekan Rata-rata
Kuat tekan rata-rata adalah nilai rata-rata kuat tekan beton dari sejumlah beton yang sama jenisnya.
2.5 Kontrol Kualitas Beton
Kontrol kualitas pekerjaan beton dimaksudkan untuk melihat apakah pekerjaan yang dilakukan telah memenuhi syarat seperti yang telah disyaratkan oleh peraturan. Kualitas beton harus dipertimbangkan dalam hubungannya dengan kualitas yang dituntut untuk pekerjaan konstruksi. Kontrol kualitas pekerjaan beton seringkali menggunakan aplikasi statistika, seperti:
a. Standart Deviasi (Sd)
2.6 Kuat Tarik Belah Beton
Pengujian kuat tarik belah beton, menggunakan benda uji silinder 15cm x 30cm, yang bertujuan untuk mengevaluasi ketahanan geser.
fct = d = Diameter silinder beton (mm)
2.7 Distribusi Tegangan Dalam Tanah
Pada buku pedoman bahan ajar mekanika tanah II oleh Pintor Tua Simatupang dijelaskan tegangan di dalam tanah yang timbul akibat adanya beban di permukaan dinyatakan dalam istilah tambahan tegangan (stress increment), karena sebelum tanah dibebani sudah mengalami tekanan akibat beratnya sendiri yang disebut tekanan overburden. Boussinesq (1885) memberikan persamaan penyebaran beban akibat
pengaruh beban titik di permukaan. Tambahan tegangan vertikal (Δσz) akibat beban
titik dianalisis dengan meninjau sistem koordinat silender. Dalam teori ini, tambahan tegangan vertikan (Δσz) pada suatu titik dalam tanah akibat beban titik Q di
permukaan, dinyatakan oleh persamaan :
Δσz =
Δσz = tambahan tegangan vertikal
Z = kedalaman titik yang ditinjau
Jika faktor pengaruh untuk beban titik didefinisikan sebagai :
I =
�
(
+ �� 2)
5 2... (2.7)
Maka persamaan 2.6 akan menjadi
Δσz =
�
�
Nilai IB yang disajikan dalam bentuk grafik dalam gambar 2.2 (Taylor, 1984)
Gambar 2.2 Faktor Pengaruh (I) akibat beban titik, didasarkan teori Boussinesq (Taylor, 1948)
2.8 Distribusi Pembebanan Pada Masing-Masing Roda Kendaraan
Distribusi pembebanan pada masing-masing roda kendaraan bertujuan untuk mengetahui beban yang diterima masing-masing roda, sehingga memudahkan dalam menganalisa beban yang diterima atau disalurkan ke jalan.
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1. Studi Kepustakaan
Studi pustaka adalah kegiatan untuk memperoleh data-data dan informasi mengenai pengujian yang akan dilakukan. Studi pustaka ini dilakukan supaya pengujian yang akan dilakukan benar-benar mempunyai dasar yang kuat. Data-data, informasi maupun teori dapat didapat dari buku-buku referensi, buku petunjuk praktikum, jurnal dan pencarian di internet serta penelitian terdahulu dan masih banyak lagi literatur lainya yang berhubungan dengan penelitian skripsi ini. Studi kepustakaan digunakan sebagai landasan atau dasar penelitian skripsi.
3.2. Konsultasi
Konsultasi atau biasa disebut dengan bimbingan yang dilakukan kepada dua orang dosen yang sudah ditunjuk sebagai dosen pembimbing dalam penelitian yang akan dilaksanakan. Konsultasi kepada dosen pembimbing skripsi bertujuan agar penelitian yang akan dilaksanakan mencapai hasil yang diharapkan sesuai dengan proses yang benar. Konsultasi ini tidak hanya dilakukan pada saat penelitian berlangsung, tetapi juga pada saat proses penyusunan laporan skripsi.
Tabel 3.1 Time Schedule Penelitian
No Kegiatan Bulan ke-
1 2 3 4 5 6
1 Proposal dan studi literature 2 Pembelian material
3 Pengujian material dan pembuatan benda uji
4 Perawatan benda uji
5 Pengujian kuat tekan benda uji
6 Pembahasan dan analisa hasil pengujian
7 Laporan hasil
3.3. Alat Dan Bahan Penelitian
Sebelum melakukan penelitian, perlu dipersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dalam pencampuran beton sesuai dengan proporsi yang direncanakan. 3.3.1 Alat yang digunakan.
Peralatan yang akan digunakan dalam penelitian ini meliputi: 1. Satu set saringan ASTM
2. Timbangan analitis 2600 gr
Digunakan untuk menentukan berat bahan (semen, agregat halus) pada saat pengujian material.
3. Alat getar (shieve shake)
Digunakan untuk menggetarkan agregat halus di dalam saringan ASTM. Alat ini memudahkan pekerjaan dibandingkan penggetaran secara manual.
4. Oven
sudah tidak mengandung air. Oven digunakan pada pengujian kelembaban, air resapan, dan kebersihan agregat terhadap lumpur dengan cara kering. 5. Picnometer 100 cc
Digunakan sebagai tempat takaran agregat halus dan semen saat pengujian material. Picnometer 100 cc digunakan pada saat pengujian berat jenis pasir dan berat jenis semen.
6. Loyang
Digunakan sebagai tempat agregat halus pasir, kerikil dan semen pada saat penimbangan dan pengovenan pada pengujian material.
7. Timbangan 10 kg dan 25 kg.
Digunakan untuk menentukan berat semen, pasir, dan kerikil. 8. Mold volume 5 lt
Digunakan sebagai takaran pengujian berat volume untuk agregat. 9. Perojok besi
Digunakan untuk memadatkan agregat pada pengujian berat volume dengan rojokan, pengujian slump, dan pencetakan benda uji.
10. Mesin molen kapasitas ½ m³.
Digunakan untuk mengaduk campuran bahan pengisi beton. 11. Gerobak dorong
Digunakan untuk mengangkut material pengisi beton, dan benda uji. 12. Cetakan
Digunakan untuk mencetak benda uji. 13. Mesin uji kuat tekan hancur.
Digunakan untuk menentukan kuat tekan benda uji.
3.3.2 Bahan yang digunakan
Bahan-bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini meliputi: 1. Semen
2.Agregat halus (pasir alami)
Agregat yang digunakan lolos dari ayakan No 4 (lebih kecil dari 3/16 inci) dimana besar butirannya berkisar antara 0,15 mm sampai 5 mm.
3. Air
Air yang digunakan yaitu air bersih yang sudah tersedia di laboratorium. 4. Minyak Tanah
Minyak Tanah digunakan untuk pengujian berat jenis semen. 5. Bendrat
6. Superplasticizer 7. Silica fume
3.4. Pengujian Material
Pengujian material dilakukan untuk mengetahui data-data material yang diperlukan dalam perancangan campuran beton.
Pengujian semen
Pengujian yang dilakukan diantaranya : a. Pengujian berat jenis semen
b. Pengujian berat volume semen Pengujian Agregat Halus
a. Analisa saringan agregat halus b. Pengujian berat jenis agregat halus c. Pengujian kelembapan agregat halus d. Pengujian air resapan agregat halus e. Pengujian berat volume agregat halus Pengujian Agregat Kasar
c. Pengujian kelembapan agregat halus d. Pengujian air resapan agregat halus
e. Pengujian berat volume agregat halus
3.5. Perencanaan Komposisi Bahan Campuran Beton
Berdasarkan penelitian Krisnamurti dkk sebelumnya mengenai beton mutu tinggi campuran bendrat, maka diambil rencana komposisi bahan campuran beton untuk penelitian ini yaitu sebagai berikut:
Tabel 3.2 Rencana Komposisi Beton
No. Komponen Mix
7 Superplasticizer 0,60% 0,018
8 Bendrat 15,00% 0,455
Jumlah 100%
Komposisi ini didapat dari beberapa penelitian pada tiap bahan yang digunakan, sehingga mendapatkan komposisi yang sesuai.
3.6. Perencanaan Bentuk Benda Uji
.
Keterangan :
a : diameter dalam hollow, dengan 3 variasi ketebalan (2 cm, 2.5 cm, dan 3 cm)
Tabel 3.3 Sampel Benda Uji
Bentuk
Jumlah benda uji tiap ketebalan Benda uji sebagai kontrol kuat tekan
Sebelum pembuatan benda uji dilakukan pembuatan bekisting atau cetakan terlebih dahulu untuk bentuk benda uji hollow silinder dan hollow kotak dengan masing-masing ketebalan. Pembuatan bekisting direncanakan menggunakan kayu dan polikarbonat. Penggunaan kayu untuk cetakan benda uji hollow kotak dan
Gambar 3.1 Perencanaan Bentuk Benda Uji (a) Hollow silinder, (b) Hollow kotak
polikarbonat digunakan untuk cetakan benda uji hollow silinder karena lebih muda untuk dibentuk lingkaran. Berikut ini sketsa rancangan bekisting yang akan dibuat :
Gambar 3.2 Perencanaan Bekisting Hollow Kotak
3.8. Pembuatan Benda Uji
Mengacu pada penelitian sebelumnya, pembuatan benda uji beton adalah sebagai berikut :
1. Sebelum melakukan pembuatan benda uji kita persiapkan terlebih dahulu material seperti agregat halus, kerikil, semen, air, superplasticizer, bendrat, silica fume.
2. Lakukan pengujian terhadap sebagian material, yaitu semen, agregat halus, dan agregat kasar.
3. Kemudian timbang material semen, agregat halus dan agregat kasar sesuai dengan perbandingan.
4. Pertama masukkan kerikil dan pasir tambahkan sedikit air kemudian diaduk.
5. Setelah rata, masukkan silica fume, silica powder dan semen. Kemudian diaduk dengan menambahkan air sedikir demi sedikit.
6. Siapkan campuran superplasticizer dengan air, kemudian masukkan campuran tersebut ke dalam campuran bahan sebelumnya.
7. Setelah pencampuran selesai, tuangkan ke dalam cetakan.
Pada setiap kelipatan 1/6 penuangan dalam cetakan, dilakukan penaburan bendrat. Penaburan bendrat ini dilakukan saat penuangan beton dikarenakan pada penelitian sebelumnya jika bendrat dicampur saat pengadukan, bendrat kebanyakan menempel pada molen (alat aduk beton).
8. Tunggu 1 hari, kemudian bongkar bekisting.
3.9. Perawatan Benda Uji
yang ditentukan, yaitu 28 hari untuk kemudian dilakukan uji kuat tekan untuk hollow kotak, hollow silinder, dan silinder 15 x 30 untuk uji tarik belah
3.10.Pengujian Sampel Beton
Pengujian terhadap semen dan agregat dilakukan dengan mengikuti ketentuan perancangan beton yang ada pada umumnya. Sedangkan metode pengujian untuk beton adalah :
3.10.1 Pengujian Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan beton dilakukan dengan cara memberikan tekanan pada benda uji dengan kecepatan konstan hingga mencapai kekuatan tertentu. Langkah-langkah pengujian adalah sebagai berikut:
a. Benda uji dikeluarkan dari tempat perawatan dan diangin-anginkan. b. Setiap benda uji ditimbang dan diukur dimensinya.
c. Setelah itu lakukan pengujian tekanan pada benda uji dengan alat Compresion Strength dan catat beban maksimum (P) yang tercatat di alat.
d. Pengujian tekanan dilakukan dengan merubah arah beban terpusat yaitu dari samping benda uji dan dari bagian atas benda uji.
e. Kemudian nilai kuat tekan beton dihitung dengan rumus:
A
3.10.2 Pengujian Kuat Tarik Belah
ditujukan untuk mengetahui kuat tarik belah beton mutu tinggi dengan campuran bendrat yang digunakan dalam penelitian.
3.10.3 Cara Pengujian Kuat Tekan Benda Uji Hollow
Pengujian Beton dilakukan dengan memberikan beban merata pada beton hollow silinder dan hollow kotak dengan menggunakan alat Compresion Strength. Berikut gambaran atau sketsa pengujian kuat tekan beton yang akan dilakukan.
Pengujian pada hollow silinder dengan pemberian beban merata. Untuk memperoleh beban merata pada permukaan silinder yaitu dengan menggunakan kayu pada bagian tekan seperti pada gambar 3.2 (a). Sementara untuk benda uji hollow kotak hanya diuji tekan seperti biasa, dengan bidang tekan seperti pada gambar 3.2 (b).
(a) (b)
Gambar 3.4 Pengujian Kuat Tekan Beton Hollow
3.11.Analisa dan Pembahasan
Analisa dan pembahasan dilakukan terhadap data-data hasil pengujian di labotarium. Setiap kejadian dalam penelitian ini harus diikuti pengamatan, semakin detail pengamatan akan semakin besar manfaat dari penelitian ini.
Dalam tahap penyelesaian yaitu tahap analitis dan pembahasan terhadap hasil-hasil pengujian di laboratorium. Adapun hasil-hasil yang dibahas sebagai berikut:
a. Analisis dan pembahasan hasil pengujian material
b. Analisis dan pembahasan hasil pengujian kuat tekan beton dengan pengaruh bentuk hollow dengan variasi ketebalan.
c. Analisa secara teori dengan meninjau beban tanah dan beban roda dengan metode Boussineqs untuk distribusi tegangan di dalam tanah, sehingga diperoleh kedalaman tanah yang aman untuk penempatan beton hollow.
3.12.Kesimpulan
3.13 Bagan Alur Metodologi
Pembuatan benda uji hollow silinder dan hollow kotak dengan variasi ketebalan 2 cm, 2.5 cm, 3 cm
A
Perawatan benda uji beton
Pengujian kuat tekan benda uji hollow silinder dan hollow kotak dengan ketebalan 2 cm, 2.5 cm, dan 3 cm. Pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah silinder 15 x30.
Kesimpulan dan saran Analisa dan pembahasan
Analisa kuat tekan beton hollow pada masing-masing ketebalan.
Analisa secara teori dengan meninjau beban tanah dan beban roda dengan metode Boussineqs untuk distribusi tegangan di dalam tanah, sehingga diperoleh kedalaman tanah yang aman untuk penempatan beton hollow.
BAB 4. ANALISA DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kuat tekan benda uji bentuk hollow silinder dan hollow kotak dengan variasi ketebalan yang digunakan yaitu 2 cm, 2.5 cm, dan 3 cm. Penelitian dilakukan mulai 13 Oktober 2014 sampai 30 januari 2015 di laboratorium struktur fakultas teknik Universitas Jember.
4.1 Pengujian Material
Pengujian material dilakukan sebelum pencampuran material. Pengujian material ini bertujuan untuk mengetahui data-data karakteristik material yang akan digunakan dalam penelitian. Data-data tersebut antara lain :
4.1.1 Pengujian Semen
Tabel 4.1 Analisa Pengujian Semen PPC Tiga Roda
No. Jenis Pengujian Pengujian Rata-Rata
1 2 3
1 Berat Jenis Semen 2,8736 3,4722 3,4722 3,2727 2 Berat Volume
a. tanpa rojokan 1,2119 1,1955 1,2037 gr/cm³ b. dengan rojokan 1,3069 1,3004 1,3036 gr/cm³
BV rata-rata 1,2537
Sumber : Hasil Penelitian (2014)
Hasil pengujian diperoleh data berat jenis semen rata-rata 3,2727. Berat jenis semen tersebut dianggap memenuhi syarat SNI karena berat jenis semen berkisar antara 3,1 – 3,4. Berdasarkan hasil tersebut semen PPC memenuhi syarat untuk digunakan sebagai campuran mortar.
Berat Volume
Hasil pengujian yang diperoleh untuk berat semen dengan menggunakan rojokan rata-rata sebesar 1,3036 gr/cm3, sedangkan berat volume semen tanpa rojokan rata-rata sebesar 1,2037 gr/cm3, sehingga berat volume rata-rata keseluruhan adalah 1,2537 gr/cm³.
Data pengujian laboratorium untuk pengujian berat jenis dan volume semen dapat dilihat pada lampiran A.
4.1.2 Pengujian Agregat Kasar (Kerikil)
Pengujian agregat kasar dilakukan untuk memperoleh data agregat kasar yang akan digunakan dalam penelitian. Hasil pengujian agregat kasar yang telah dilakukan yaitu sebagai berikut :
Tabel 4.2 Analisa Saringan Kerikil
Saringan Berat pasir tertinggal % kumulatif
No. mm Gram % Tertinggal Lolos
Berdasarkan hasil uji analisa saringan didapat bahwa karakteristik kerikil. Perhitungan lebih rinci pada lampiran B.
Tabel 4.3 Analisa Pengujian Kerikil
Jenis Pengujian Rata-rata
a. Berat jenis 2,70
b. Kelembaban 0,2272
c. Berat volume
Tanpa rojokan 1,2118 gr/cm³.
Dengan rojokan 1,4369 gr/cm³.
BV rata-rata 1,3244 gr/cm³.
d. Air Resapan 1,6743
Sumber : Hasil Penelitian (2014
Pembahasan :
Pada hasil pengujian kerikil didapat berat jenis didapat rata-rata 2,70 yaitu memenuhi standar yang sudah ada dan dapat digunakan dalam pencampuran beton.
Pada pengujian didapat hasil pengujian kelembaban kerikil rata-rata 0,2272 %. Pengujian berat volume kerikil tanpa rojokan didapat rata-rata 1,2118 gr/cm3,
sedangkan dengan rojokan didapat rata-rata 1,4369 gr/cm3, sehingga rata-rata
berat volume kerikil yaitu 1,3244 gr/cm3.
Pada Pengujian air resapan kerikil didapat rata-rata 1,6732% sehingga kerikil dapat digunakan dalam pencampuran beton.
4.1.2 Pengujian Agregat Halus
Pengujian agregat halus dilakukan untuk memperoleh data agregat halus (pasir) yang akan digunakan dalam penelitian. Hasil pengujian agregat halus yang telah dilakukan yaitu sebagai berikut :
Tabel 4.4 Analisa Saringan Pasir
Saringan Berat pasir tertinggal % kumulatif
No. mm gram % Tertinggal Lolos
Sumber : Hasil Penelitian (2014)
Tabel 4.5 Analisa Pengujian Pasir
Jenis Pengujian Rata-rata
a. Berat jenis 2,74
b. Kelembaban 1,4336
c. Berat volume
Tanpa rojokan 1,3019 gr/cm³.
Dengan rojokan 1,4455 gr/cm³.
BV rata-rata 1,3737 gr/cm³.
d. Air Resapan 7,5997
e. Kadar Lumpur 0,83 %
Sumber : Hasil Penelitian (2014)
Pembahasan :
Pada analisa hasil pengujian pasir juga didapat berat jenis rata-rata 2,74. Uji kelembaban kerikil rata-rata 1,4336. Hasil pengujian berat volume pasir tanpa rojokan didapat 1,3019 gr/cm³, sedangkan berat volume pasir dengan 1,4455 gr/cm³, sehingga rata-rata berat volume pasir yaitu 1,3737 gr/cm³.
Pada analisa pengujian air resapan pasir didapat air resapan pasir yaitu sebesar 7,5997 %, sedangkan pengujian kadar lumpur yaitu sebesar 0,83 %.
Data pengujian laboratorium untuk analisa saringan pasir, pengujian berat jenis dan volume pasir dapat dilihat pada lampiran C.
4.2 Perencanaan Komposisi Bahan Campuran
Berdasarkan penelitian Krisnamurti, dkk sebelumnya, maka direncanakan komposisi campuran beton yang digunakan sebagai berikut :
Tabel 4.6 Komposisi Bahan Campuran
No Komposisi Mix
7 Superplasticizer 0,60% 0,018
8 Bendrat 15,00% 0,455
Jumlah 100%
Sumber : Hasil Penelitian (2014)
4.3 Pengujian Kuat Tekan
4.3.1 Metode Pengujian Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan dilakukan di laboratorium struktur fakultas teknik universitas jember dengan menggunakan alat uji digital. Metode pengujian yaitu dengan pemberian beban merata pada benda uji hollow silinder dan hollow kotak. Gambaran pengujian dengan pemberian beban merata yaitu sebagai berikut :
Pengujian kuat tekan untuk hollow kotak diuji dengan memberi beban merata pada bidang tekan seperti pada gambar 4.2 disesuaikan dengan penggunaan atau pemberian beban saat digunakan. Sedangkan pengujian kuat tekan untuk hollow silinder diuji dengan memberi beban seperti gambar 4.1 dimana agar beban merata digunakan kayu yang dibentuk sesuai dengan hollow silinder. Sehingga beban dapat disimulasikan merata pada bidang tekan hollow silinder seperti pada gambar.
Gambar 4.1 Pengujian Hollow Silinder
4.3.2 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Hollow
Hasil pengujian kuat tekan yang telah dilakukan untuk hollow kotak dan hollow silinder dengan variasi ketebalan 2 cm, 2.5 cm, dan 3 cm yaitu sebagai berikut :
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Kuat Tekan Hollow Kotak Tebal
Sumber : Hasil Pengujian (2015)
Berdasarkan grafik hubungan ketebalan hollow kotak dengan kuat tekan dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi ketebalan beton hollow silinder, semakin tinggi nilai kuat tekannya. Setiap ketebalan bertambah 0,5 cm, nilai kuat tekan beton
Grafik 4.3 Hubungan Ketebalan Hollow Kotak
dengan Kuat Tekan
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Kuat Tekan Hollow Silinder
Sumber : Hasil Pengujian (2015)
Berdasarkan grafik hubungan ketebalan hollow silinder dengan kuat tekan dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi ketebalan beton hollow silinder, semakin tinggi nilai kuat tekannya. Setiap ketebalan bertambah 0,5 cm, nilai kuat tekan beton
Data hasil perhitungan kuat tekan secara rinci pada lampiran E
0,00
Grafik 2. Hubungan Ketebalan Hollow Silinder
dengan Kuat Tekan
4.3.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton
Pengujian kuat tekan beton silinder 15 x 30 dimaksudkan untuk mengetahui mutu beton yang digunakan pada benda uji, dalam pengujian ini digunakan 5 benda uji. Pengujian dilakukan saat benda uji beton berumur 28 hari.
Tabel 4.9 Hasil Kuat Tekan Silinder 15 x 30 Sebagai Kontrol Kuat Tekan
No Berat Beton
Rata-rata 13758 420,92 536,2038
Sumber : Hasil Penelitian (2014)
Berdasarkan tabel 4.9 hasil pengujian kuat tekan beton silinder 15 x 30, diperoleh kuat tekan rata-rata yaitu 534,59 kg./cm2. Dari hasil kuat tekan rata-rata ini
d = diameter benda uji yang ditekan p = panjang benda uji
4.3.4 Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton
Pengujian kuat tarik belah ini dimaksudkan untuk memperoleh data kuat tarik belah benda uji beton yang digunakan, karena benda uji yang digunakan yaitu dengan campuran serat bendrat. Pengujian kuat tarik belah menggunakan 3 buah benda uji silinder 15 x 30 cm.
Tabel 4.10 Pengujian Kuat Tarik Belah
Benda Uji Berat Beton Beban Maks Kuat Tarik Belah
No Kg KN kg/cm2
I 13,420 285,3 40,382
II 13,350 278,09 39,362
III 13,300 297,79 42,150
Rata-Rata 13,357 287,060 40,631
Sumber : Hasil Penelitian (2014)
4.4 Pola Retak
Pola retak yang terjadi pada benda uji setelah dilakukan pengujian kuat tekan yaitu sebagai berikut.
Berdasarkan gambar 4.3 dan gambar 4.4 dapat dilihat bahwa retakan terjadi pada bagian siku benda uji hollow kotak. Pola retaknya yaitu menyamping ke arah siku benda uji hollow kotak.
Gambar 4.5 Sketsa Pola Retak Hollow
Kotak
Gambar 4.6 Pola Retak Hollow Kotak
Gambar 4.7
Sketsa Pola Retak Hollow Slinder
Gambar 4.8
Berdasarkan gambar 4.5 dan gambar 4.6 dapat dilihat bahwa retakan terjadi pada 4 bagian benda uji hollow silinder yaitu pada bagian tengah vertikal dan bagian tengah horizontal. Pada pengamatan saat pengujian berlangsung, retak pertama yang terjadi yaitu pada bagian tengah vertikal, kemudian diikuti dengan retak pada bagian tengah horizontal.
4.5 Analisa Distribusi Tegangan Hollow Di Dalam Tanah
Analisa distribusi tegangan hollow di dalam tanah ditinjau dengan menggunakan metode Boussineqs. Beban yang ditinjau pada analisa tegangan ini yaitu beban roda kendaraan dan beban tanah yang diasumsikan. Pada analisa ini diasumsikan beban roda kendaraan menggunakan jenis kendaraan truk 1,1 HP sesuai manual perkerasan jalan dengan benkelman beam No.01/MN/BM/83. Berat total kendaraan 1,1 HP yaitu 2 ton, dengan beban pada masing-masing roda 50%. Sedangkan jenis tanah diasumsikan yaitu tanah kering dengan berat sendiri 1700 kg/m3 (PPIUG,1987). Analisa distribusi ini dilakukan untuk mengetahui kedalaman tanah yang aman untuk penempatan beton hollow.
Tabel 4.11 Beban Maksimum Hasil Pengujian
Benda uji Ketebalan (cm) P maks rata-rata
3 cm yaitu 84,658 KN; 102,212 KN dan 129,278 KN. Sedangkan beban maksimum hasil pengujian hollow kotak ketebalan 2 cm; 2,5 cm dan 3 cm yaitu 236,700 KN; 385,082 KN dan 652,462 KN. Berdasarkan tabel 4.11 dapat diketahui beban maksimum yang mampu ditahan hollow silinder dan hollow kotak hingga mengalami retak.
4.5.1 Analisa Tegangan Hollow Kotak Di dalam Tanah
Pada analisa tegangan hollow kotak di dalam tanah akibat beban roda kendaraan dan beban tanah ini ditinjau pada beberapa titik hollow kotak. Pada gambar 4.9 dapat dilihat pembagian titik distribusi tegangan hollow kotak di dalam tanah akibat beban roda kendaraan dan beban tanah. Pembagian titik distribusi tegangan tersebut ditinjau setiap 1 cm.
Gambar 4.9
Tabel 4.12 Hasil Perhitungan Distribusi Tegangan Hollow Kotak Di dalam Tanah Akibat Beban Roda Kendaraan dan Beban Tanah
Titik Beban
Sumber : Hasil Perhitungan (2015)
Tabel 4.13 Rekapitulasi Beban Pada Titik Distribusi Tegangan Hollow Kotak
Sumber : Hasil Perhitungan (2015)
4.5.2 Analisa Tegangan Hollow Silinder Di dalam Tanah
Analisa tegangan hollow silinder di dalam tanah akibat beban roda kendaraan dan beban tanah sama dengan analisa tegangan hollow kotak yaitu dibagi beberapa titik tinjauan distribusi tegangan. Pada gambar 4.10 dapat dilihat pembagian titik distribusi tegangan hollow silinder di dalam tanah akibat beban roda kendaraan dan beban tanah. Pembagian titik distribusi tegangan tersebut ditinjau setiap 1 cm.
Gambar 4.10
Tabel 4.14 Hasil Perhitungan Distribusi Tegangan Hollow Silinder Di dalam Akibat Beban Roda Kendaraan dan Beban Tanah
Titik Beban
Sumber : Hasil Perhitungan (2015)
Tabel 4.15 Rekapitulasi Beban Pada Titik Distribusi Tegangan Hollow Kotak
Sumber : Hasil Perhitungan (2015)
BAB 5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisa dan pembahasan yang telah dilakukan, dapat diambil beberapa kesimpulan yaitu sebagai berikut:
Dari hasil kuat tekan didapat bahwa semakin tinggi ketebalan hollow, semakin tinggi nilai kuat tekan yang diperoleh. Setiap ketebalan hollow silinder naik 0,5 cm, nilai kuat tekan naik sebesar 17,17%. Sedangkan untuk hollow kotak nilai kuat tekan naik sebesar 38,52% setiap ketebalan bertambah 0,5 cm.
Berdasarkan hasil analisa didapat bahwa kedalaman tanah yang aman untuk penempatan hollow kotak ketebalan 2 cm; 2,5 cm dan 3 cm yaitu 0,8 m; 0,6 m dan 0,5 m. Sedangkan untuk hollow silinder ketebalan 2 cm; 2,5 cm; dan 3 cm aman diletakkan pada kedalaman tanah 1,2 m; 1 m; dan 0,9 m.
Semakin tipis ketebalan hollow, semakin dalam penempatan hollow di dalam tanah. Hal ini dikarenakan semakin tipis ketebalan semakin kecil kapasitas beban yang mampu ditahan, sehingga penempatan di dalam tanah akan lebih dalam.
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
Aji Pratana, dkk. 2012. Rasio Modulus Penampang Elastik Balok Kayu Laminasi-Baut. Jurnal Teknik Sipil. Universitas Kristen Maranatha. Bandung.
Anonim. 1977. Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971-N-1-2 (PBI 1971) Penerbitan Kelima Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan:
Jakarta.
Ariatama, Ananta. 2007. Pengaruh Pemakaian Serat Kawat Berkait Pada Kekuatan Beton Mutu Tinggi Berdasarkan Optimasi Diameter Serat. Tesis Program
Magister Teknik Sipil Universitas Diponegoro. Semarang.
Candrakant, Lande Abhijeet dan Patil Vidya Malgonda. 2014. Finite Element Analysis Of Box Culvert. International Jurnal Of Advanced Technology in Engineering and Science, Shivaji University. India.
Dipohusodo, Istiawan. 1999. Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SK SNI-T-15-1991-03 Departeme Pekerjaan Umum. PT Gramedia Pustaka Utama : Jakarta.
Fatmawati, Laily. 2011. Tinjauan Modulus of Rupture Beton Mutu Tinggi Berserat Baja Dengan Menggunakan Filler Nanomaterial. Skripsi Program Sarjana
Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret. Surakarta
Hardjasaputra, Haryanto. 2003. Ultra High Performance Concrete-Beton Generasi baru berbasis teknologi nano. Paper Guru Besar Teknik Sipil Universitas Pelita
Krisnamurti, dkk. 2014. Pengaruh Komposisi Material UHPC Terhadap Perilaku Kuat Tekan Beton Mortar Beton. Jurnal Seminar Nasional X-2014 Teknik Sipil ITS Surabaya.
Manual Perkerasan Jalan Raya dengan Alat Berkelman beam No.01/MN/BM/83. Distribusi Pembebanan Pada Tiap Roda Kendaraan.
Mulyono, Tri. 2003. Teknologi Beton. Andi:Yogyakarta.
Nugraha, Paul dan Antoni. 2007. Teknologi Beton “Dari Material, Pembuatan, ke Beton Kinerja Tinggi’’. Penerbit Andi : Surabaya.
SNI Beton 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung.
Taylor, A. W, dkk. 1990. Design and Behavior Of Thin Walls In Hollow Concrete Bridge Piers and Pylons. Final Research Report University of Texas at Autin.
Texas.
Tua Simatupang, Pintor. __ . Pedoman Pengembangan Bahan Ajar Mekanika Tanah II “Distribusi Tegangan Di dalam Tanah”. Universitas Mercu Buana.
Widi Nugraheni, Murwani. 2011. Tinjauan Kuat Tekan Beton Mutu Tinggi Berserat Baja Dengan Menggunakan Filler Nanomaterial. Skripsi Program Sarjana
LAMPIRAN A. PENGUJIAN SEMEN
BERAT JENIS SEMEN
Percobaan 1 2 3
Berat picnometer + semen + minyak tanah (W2) 150,1 153,4 150,7
Berat Semen (W1) 50 50 50
Berat Picnometer + minyak tanah (W3) 117,5 117,8 115,1
Berat Jenis Semen (W1/(W1-W2+W3)) 2,8736 3,4722 3,4722
Rata-rata 3,2727
BERAT VOLUME SEMEN
Percobaan Dengan rojokan Tanpa rojokan
1 2 1 2
Berat volume BV = ( W3/V) 1306,9075 1300,3566 1211,9192 1195,5419
Rata-rata 1303,6320 1203,7306
Keterangan :
Diameter Silinder (cm) Tinggi Silinder (cm)
1 15,145 1 16,83
2 15,24 2 16,87
Rata-rata 15,1925 Rata-rata 16,85
Rumus Volume Silinder V = 1/4 π.d2.t
V = 3053,008771 cm3
LAMPIRAN B. PENGUJIAN AGREGAT KASAR (KERIKIL)
tertinggal % kumulatif
No. mm (gram) + pasir gram % Tertinggal Lolos
Pengujian Berat Jenis (BJ) Kerikil
Pengujian Berat Volume (BV) Kerikil
Percobaan Dengan rojokan Tanpa rojokan
1 2 1 2
Rata-rata 1436,9344 1211,7775
Keterangan :
Diameter Silinder (cm) Tinggi Silinder (cm)
1 25,82 1 29,41
2 25,59 2 29,33
Rata-rata 25,705 Rata-rata 29,37
Rumus Volume Silinder
Kelembaban Pasir ((W1-W2)/W2) x 100 0,2607 0,2205 0,2004
Pengujian air resapan kerikil
Percobaan 1 2 3
Berat Pasir Asli (W1) 500 500 500
Berat Pasir Oven (W2) 492,1 491,8 491,4
Kelembaban Pasir ((W1-W2)/W2) x 100 1,6054 1,6673 1,7501
LAMPIRAN C. PENGUJIAN AGREGAT HALUS (PASIR)
tertinggal % kumulatif
No. mm (gram) + pasir gram % Tertinggal Lolos
Gambar grafik analisa saringan agregat halus gradasi no. 3
Pengujian Berat Jenis Pasir
Percobaan 1 2 3
Berat picnometer + pasir + air (W2) 167,8 165,8 166,9
Berat Semen (W1) 50 50 50
Berat Picnometer + air (W3) 136,1 135,1 134,1
Berat Jenis Semen (W1/(W1-W2+W3)) 2,7322 2,5907 2,9070
Rata-rata 2,7433
Pengujian Berat Volume (BV) Pasir
Percobaan Dengan rojokan Tanpa rojokan
1 2 1 2
Rata-rata 1445,467359 1301,9053
Keterangan :
Diameter Silinder (cm) Tinggi Silinder (cm)
1 21,82 1 25,47
2 22,16 2 25,36
Rata-rata 21,99 Rata-rata 25,415
Rumus Volume Silinder
Kelembaban Pasir ((W1-W2)/W2) x 100 1,5022 1,3788 1,4199
Pengujian air resapan pasir
Percobaan 1 2 3
Berat Pasir Asli (W1) 100 100 100
Berat Pasir Oven (W2) 93,68 92,56 92,58
Kelembaban Pasir ((W1-W2)/W2) x 100 6,7464 8,0380 8,0147
Rata-rata (%) 7,5997
Pengujian Kadar Lumpur Pasir
Tinggi Pasir 4,7 cm
Tinggi Lumpur 0,5 mm
0,05 cm
LAMPIRAN D. KOMPOSISI BAHAN
Komposisi Beton Hollow Silinder
Komposisi yang digunakan berdasarkan penelitihan sebelumnya yang dilakukan oleh Krisnamurti, dkk
Komposisi Beton Hollow Kotak
LAMPIRAN E. ANALISA PERHITUNGAN UJI TEKAN
Hasil Pengujian Kuat Tekan
Benda uji Ketebalan (cm) Beban Maks (KN) Rata-rata
I II III IV V
Hollow Silinder
2 95,65 76,59 75,2 81,43 94,42 84,658
2,5 106,44 103,25 101,56 100,19 99,62 102,212
3 152,38 137,95 128,17 126,35 101,54 129,278
Hollow Kotak
2 258,64 246,23 236,34 253,78 188,51 236,7
2,5 489,39 307,49 401,89 400,86 325,78 385,082
3 722,51 613,06 611,64 592,78 722,32 652,462
Hasil Pengujian
Benda uji Ketebalan (cm) Berat (kg) Rata-rata
I II III IV V
Hollow Silinder
2 6,92 6,8 6,58 7,8 6,87 6,77
2,5 7,67 7,86 7,86 8,7 8,56 7,80
3 9,81 8,86 9,18 9,5 9,2 9,28
Hollow Kotak
2 8,2 8,27 8,43 7,65 8,4 8,30
2,5 10 9,49 9,89 9,2 10 9,79
Kuat Tekan
Benda uji Ketebalan (cm) Kuat Tekan (kg/cm2) Rata-rata
I II III IV V
Hollow Silinder
2 20,09 16,08 15,79 17,10 19,83 17,78
2,5 22,35 21,68 21,33 21,04 20,92 21,46
3 32,00 28,97 26,92 26,53 21,32 27,15
Benda uji Ketebalan (cm) Kuat Tekan (kg/cm2) Rata-rata
I II III IV V
Hollow Kotak
2 64,66 61,56 59,09 63,45 47,13 59,18
2,5 122,35 76,87 100,47 100,22 81,45 96,27
3 180,63 153,27 152,91 148,20 180,58 163,12
fc' = 0,83 x K/10
Benda uji Ketebalan (cm) Kuat Tekan (kg/cm2) Rata-rata
I II III IV V
Hollow Kotak
2 53,67 51,09 49,04 52,66 39,12 49,12
2,5 101,55 63,80 83,39 83,18 67,60 79,90
Pengujian Silinder 15 x 30
silinder 15x30 Luasan = 78,5 cm2
No Berat Beton
(gram)
Kuat Tekan P
(KN)
fc (kg/cm2)
1 13450 412,49 525,4650
2 13820 377,48 480,8662
3 13920 537,08 684,1783
4 13900 421,95 537,5159
5 13700 355,6 452,9936
LAMPIRAN F. ANALISA TEORITIS DISTRIBUSI TEGANGAN DI DALAM TANAH
Analisa Perhitungan : Data - Data :
Berat sendiri tanah :
Tanah, lempung (kering sampai lembab) = 1700 kg/m3
Tegangan ijin tanah (sedang) = 2,0-5,0 kg/cm2
Beban Roda :
Beban Kendaraan Truk Tipe 1.2H = 14 ton Beban roda ganda
pada ujung sumbu
(75% dari beban truk = 10,5 ton
Luasan Bidang Tekan :
Hollow Kotak = 400 cm2
Hollow Silinder = 476 cm2
0,6 0,1 0,167 0,446 12,39 309,8 4,1 313,9
0,7 0,1 0,143 0,454 9,27 231,7 4,8 236,5
0,8 0,1 0,125 0,460 7,18 179,5 5,4 184,9
0,9 0,1 0,111 0,463 5,72 143,0 6,1 149,1
1 0,1 0,100 0,466 4,66 116,5 6,8 123,3
1,2 0,1 0,083 0,470 3,26 81,5 8,2 89,7
1,3 0,1 0,077 0,471 2,79 69,6 8,8 78,5
1,4 0,1 0,071 0,472 2,41 60,2 9,5 69,7
1,5 0,1 0,067 0,472 2,10 52,5 10,2 62,7
1,6 0,1 0,063 0,473 1,85 46,2 10,9 57,1
1,7 0,1 0,059 0,474 1,64 41,0 11,6 52,5
1,8 0,1 0,056 0,474 1,46 36,6 12,2 48,8
